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（优秀毕业全套设计）转向柱式电动助力转向系统设计（整套下载）

机转子外表面开出斜槽或螺旋槽,而改变定子磁铁的中心处或端部厚度,将定子磁铁设计成不等厚。电动机的参数计算根据任务书上的基本参数可知式中轮胎和路面间的滑动摩擦因数转向轴负荷，单位为轮胎气压，单位为原地转向阻力矩作用在转向盘的手力矩为式中转向摇臂长,单位为原地转向阻力矩,单位为•转向节臂长,单位为为转向盘直径,单位为转向器角传动比η转向器正效率因齿轮齿条式转向传动机构无转向摇臂和转向节臂，故不代入数值。从而可知，人所需用的转矩为•设此力矩完全由电动机提供可得电动机转矩。蜗杆蜗轮.故选电动机为无刷永磁直流电动机。额定电压额定扭矩额定电流额定转速最大外形尺寸根据电动机额定转矩可知蜗轮电磁离合器的选择电动式转向助力般都是工作在个设定的范围。当车速低于设定值时，系统提供转向助力，保证转向的轻便性当车速高于设定值时，系统提供阻尼控制，保证转向的稳定性而当车速处于两个设定值之间时，电动机停止工作，系统处于状态，此时为了不使电动机和电磁离合器的惯性影响转向系统的工作，离合器应及时分离，以切断辅助动力。另外，当系统发生故障时，离合器应自动分离，此时仍可利用手动控制转向，保障系统的安全性。系统中电磁离合器应用较多的为单片干式电磁离合器，其工作原理如图所示图.电磁离合器离合器类型干式单片电磁式额定电压额定传递扭矩绕阻扭矩传感器的选择扭矩传感器的功能是测量驾驶员作用在转向盘上的力矩大小与方向，以及转向盘的大小和方向。目前采用较多的是在转向轴位置加以扭杆，通过测量扭杆的变形得到扭矩。另外也有采用非接触式扭距传感器。图.所示的非接触式扭矩传感器中有对磁极环，其原理是当输入轴与输出轴之间发生相对扭转位移时，磁极环之间的空气间隙发生变化，从而引起电磁感应系数变化。非接触式扭矩传感器的优点是体积小精度高，缺点是成本高。图.非接触式扭距传感器扭矩传感器额定电压额定输出电压.最大阻抗.本章小结本章主要对电动助力转向系统进行了分析，并对其结构组成有了深入的了解。同时还进行了电动机电磁离合器扭矩传感的选取，并对其工作原理进行了分析。第章电动助力转向系统减速机构参数的设计.减速机构的分析及布置形式的确定电动助动转向系统的机构部分是该系统不可缺少的重要组成部分，其减速机构把电动机的输出，经过减速增扭传递到动力辅助单元，实现助力。因此，减速机构的设计是系统的关键技术之。目前常用的减速机构有多种结构形式，主要分为蜗轮蜗杆式行星齿轮式和循环球螺母式等三种。而我选用了蜗轮蜗杆式减速机构。采用蜗轮蜗杆减速机构，见图.，其传动机构有如下两大优点实现大的传动比。在动力传动中，般传动比在分度机构或手动机构的传动中，传动比可达若只传递运动，传动比可达由于传动比大，零件数目又少，因而结构很紧凑。在蜗杆传动中，由于蜗杆齿是连续不断的螺旋齿，它的蜗轮是逐渐进入啮合逐渐退出啮合的，同时啮合的齿对数较多，故冲击载荷小，传动平稳，噪音低。图.减速机构.蜗轮蜗杆材料的选择考虑到蜗杆传动传递的功率不大，速度只是中等，故蜗杆用号钢因希望效率高些，耐磨性好些，故蜗轮螺旋面要求淬火并且调质处理，硬度为。蜗轮用铸锡磷青铜，金属模铸造。这种材料耐磨性好，但价格较高，用于滑动速度的重要传动。为了尽量节约贵重的有色金属，仅齿圈用青铜制造，而轮芯用铸铁制造。为了防止变形，常对蜗轮进行时效处理。.普通圆柱蜗杆传动的主要参数及几何尺寸计算设计要求普通圆柱蜗杆闭式传动用于系统中电机输出到转向轴，蜗杆转速，扭矩•，传动比.双侧工作，工作载荷较稳定，冲击不大。要求寿命为年按每年天，每天小时，则使用寿命选择蜗杆传动类型根据的推荐，采用渐开线蜗杆。传动比介于之间，由表.可确定蜗杆头数。表.蜗杆头数蜗轮齿数推荐值传动比蜗杆头数涡轮齿数单头蜗杆传动的传动比大，但效率低，发热量大，易自锁。不过，蜗杆头数过多，导程角大，制造困难。蜗轮的齿数。当传递动力时，为保证传动平稳性，应不少于。但过过大将使蜗轮尺寸增大，蜗杆跨距随之增大，降低蜗杆的刚度，影响啮合精度。通常取，般不大于。故取蜗杆模数及分度圆直径的确定蜗杆头数蜗轮因载荷平稳载荷系数之间取故.表.锡青铜蜗轮许用接触应力锡青铜制造的蜗轮，其值可查表。蜗轮材料铸造方法适用的滑动速度.蜗杆齿面硬度砂型金属型砂型金属型.经查表.可知表.普通圆柱蜗杆传动的基本尺寸和参数模数分度圆直径直径系数蜗杆头数模数分度圆直径直径系数蜗杆头数,.,,,.,,,.,蜗杆与蜗轮的主要参数及几何尺寸的确定蜗杆蜗杆分度圆直径.齿顶圆直径齿顶高.齿根高.顶隙蜗轮分度圆柱的导程角.中心距.蜗杆齿宽.蜗轮蜗轮分度圆直径.齿顶圆直径.齿根圆直径.齿顶高.齿根高.蜗轮齿宽时蜗轮齿根弯曲疲劳强度的校核.螺旋角影响系数,蜗轮齿形系数，按当量齿数查取蜗轮的许用弯曲应力，单位为。经查表可知，.表.齿形系数及应力修正系数应力循环次数寿命系数.由表.查得.表.蜗轮的基本许用弯曲应力蜗轮材料铸锡磷青铜铸锡铅锌青铜铸造铝铁青铜灰铸铁铸造方法砂模铸造金属模制造砂模铸造金属模铸造砂模铸造金属模铸造砂模铸造单侧工作双侧工作.本章小结本章主要对减速机构的布置形式进行了确定，蜗轮蜗杆材料选取，对蜗轮蜗杆主要参数进行了选取与计算，确定了蜗杆与蜗轮的几何尺寸，并进行了蜗轮齿根弯曲疲劳强度校核。第章减速机构轴和轴承的设计及校核.轴的概述轴的主要功用是支承机器中的旋转零件如齿轮带轮链轮铣刀等，保证旋转零件有确定的工作位置，并传递运动和动力。根据轴的受载情况不同，轴可以分为心轴，转轴和传动轴。心轴是工作中只承受弯矩作用，不传递动力的轴。根据心轴是否转动，心轴又分为固定心轴和转动心轴。转动心轴工作时，弯曲应力般是对称循环变化的，而固定心轴工作时，其弯曲应力的方向般不变。转轴既支撑转动零件又传递动力，它是既承受弯矩又承受转矩作用的轴。传动轴是只承受转矩而不承受弯矩作用或弯曲作用很小的轴。.转向轴的设计与校核转向轴的设计由材料力学可知，实心圆轴的扭转强度条件为.由此得轴的基本直径的估算式.式中轴的估算基本直径轴的扭矩切应力轴传递的转矩.轴传递的功率轴的转速轴的抗扭截面系数。对实心圆轴，.许用扭转切应力计算常数，取决于轴的材料及受载情况，见表.。.表.轴常用材料的值轴的材料.转向轴选用钢，正火处理，估计直径,由表.查的调质性能接近于，用于重要的轴调质用于重载荷的轴渗碳淬火回火表面用于要求强度.韧性及耐磨性均较高的轴第轴段轴径为，轴长为第二轴段放轴承轴径为，轴长为第三轴段轴径为，轴长为第四轴段轴径为，轴长为第五轴段轴径为，轴长为第六轴段放轴承轴径为，轴长为转向轴的校核.绘制轴承受力简图图绘制垂直面弯矩图图轴承支反力截面右侧弯矩.截面左侧弯矩.绘制水平弯矩图图轴承支反力.截面处的弯矩绘制合成弯矩图图绘制转矩图图绘制当量弯矩图图转矩产生的扭剪应力按脉动循环变化，取.截面处的当量弯矩力.校核危险截面的强度.强度足够图.转向轴的受力图和弯矩图.蜗杆轴的设计及校核蜗杆轴的设计蜗杆用号钢，正火处理硬度为。蜗杆轴的基本直径估计由表.查得查表.取因蜗杆齿根圆直径大于轴径故选用车制蜗杆轴径所求为最小轴径，因为该处开键槽应将该轴段直接增大即放轴承位置的轴径定为，退刀槽径为，退